Ga direct naar de inhoud Ga direct naar het hoofdmenu Ga direct naar het zoekveld
 
Gekweekt botweefsel informatiever dan proefdieren

Uitzaaiingen bekeken in levensecht bot

Volgroeide botcellen kunnen zich verweren tegen uitzaaiingen van kanker, onrijpe cellen stimuleren tumorgroei juist. Dat ontdekte Marjolein van Driel, onderzoeker bij het Erasmus MC. Ze deed het onderzoek zonder proefdieren: ‘Processen verlopen bij een muis heel anders dan bij een mens.’

Sommige tumoren zaaien uit naar het bot. Met name borst- en prostaatkanker hebben die neiging. Als dat gebeurt, is de patiënt vaak alleen nog met pijnbestrijding te helpen. Marjolein van Driel en haar collega’s onderzoeken de interactie tussen botcellen en tumorcellen in de hoop uiteindelijk een therapie te vinden. Ze vermoeden dat osteoblasten – de botvormende cellen – een belangrijke rol spelen bij de slagingskans van uitzaaiingen. Om dat te bestuderen begonnen ze zo’n zes jaar geleden met de modelontwikkeling van botweefsel in het lab. Subsidie kwam van ZonMw en van de stichting Proefdiervrij. 

Krakende kalk

Marjolein van Driel: ‘We nemen de botcellen uit een humane cellijn en voegen daar groeifactoren aan toe. Het resultaat is levensecht botweefsel in een kweekbakje. Als je met een mes schraapt, hoor je de kalk kraken. Het is een mooie basis voor een studie naar de interactie met metastaserende tumorcellen. Beter nog dan een proefdierenonderzoek, omdat tumorcellen zich vaak heel anders gedragen in humaan weefsel. Bovendien kunnen we in het lab van uur tot uur volgen wat er gebeurt.’ 

Jonge botcellen

Toen bleek dat het model functioneerde, startte in 2012 de vervolgstudie voor onderzoek naar de interactie tussen de bot- en tumorcellen. Van Driel: ‘Wij hebben gevonden dat de interactie afhankelijk is van het rijpingsstadium van botcellen. Volgroeide, gedifferentieerde en verkalkte botcellen hebben het vermogen zich tegen kankercellen te verweren. Ze ruimen de kankercellen zelfs op. Maar een vroeg rijpingsstadium werkt juist stimulerend voor kankercelgroei. De tumorcellen manipuleren de jonge botcellen zodanig dat ze in een onrijp stadium blijven, wat de tumorgroei weer stimuleert. En dat is precies wat we zien bij patiënten: botmetastases maken botten broos of tasten ze anderszins aan, doordat de tumorcellen het onmogelijk maken om goed te verkalken. Ook hebben we ontdekt dat kankercellen uitsluitend in staat zijn de jonge osteoblasten te manipuleren als ze rechtstreeks uit de tumor komen, niet als ze bijvoorbeeld eerst in de lymfeklier hebben vertoefd. Ook dat is een interessante bevinding. Hebben die tumorcellen het vermogen verloren om jonge osteoblasten te manipuleren? Of hebben ze dat vermogen nooit gehad?’

Misvatting

Proefdiervrij subsidieert uitsluitend onderzoek waarbij proefdieren vervangen worden. Maar deze studie naar botkanker was onmogelijk met proefdiermodellen uit te voeren. ‘De onderzoekers móesten dus wel uitwijken naar andere onderzoeksmodellen’, zegt Marja Zuidgeest, directeur van Proefdiervrij. ‘Ze hadden geen keus. Daarom hebben we even getwijfeld of ze in aanmerking kwamen voor subsidie.’ 

‘Diermodellen hebben hun langste tijd gehad’

Doorslaggevend was het vernieuwende aspect van de studie. Zuidgeest: ‘Het idee dat voor wetenschappelijk onderzoek diermodellen noodzakelijk zijn, is diep geworteld. Deze onderzoeksgroep doorbreekt die misvatting. Het is heel belangrijk dat dat gebeurt. Want onderzoekers volgen te vaak vastgeroeste patronen, terwijl de technologie zich in rap tempo ontwikkelt. Er zijn nieuwe scanmethoden die proefdieren overbodig maken, stukjes kanker kunnen gekweekt en geanalyseerd worden, en kleine kunstmatige miniorgaantjes – organoids – worden aaneen gekoppeld tot levensechte systemen. Diermodellen hebben hun langste tijd gehad.’ 

Voordelen

Ook onderzoeker Van Driel is die mening toegedaan. ‘Bij veel takken van onderzoek zijn proefdiermodellen de standaard. Maar processen verlopen bij een muis heel anders dan bij een mens. Je kunt uitkomsten niet altijd extrapoleren naar de mens. Bovendien hebben kweekmodellen nog andere grote voordelen. Je kunt interacties tussen specifieke celtypen volgen, en monitoren en interfereren wanneer je maar wilt. Dat kan in diermodellen niet.’ Wel is er volgens Van Driel en Zuidgeest nog een lange weg te gaan. Van Driel: ‘Collega-onderzoekers zeggen regelmatig: “Mooi en aardig, jullie onderzoek naar botmetastases. Maar wanneer gaan jullie de resultaten op proefdieren testen?” Ze nemen proefdiervrij labonderzoek nog heel vaak niet serieus.’

Vervolgonderzoek

Voor vervolgonderzoek naar botmetastases staan nu verschillende lijnen uit. Zoals een studie naar de achtergrond van processen: waarom tasten tumorcellen wel jonge maar geen volwassen osteoblasten aan? En welke genen worden gestimuleerd om tumorcellen af te weren? Ook hoopt Van Driel te kunnen onderzoeken of therapieën tegen botontkalking kunnen helpen om botmetastases te verwoesten. ‘Als de tumorcellen in botmodellen werkelijk doodgaan zodra je verkalking stimuleert, dan hebben we een medicijn dat voor een volgende testfase rechtstreeks aan de patiënt kan worden toegediend. Want er bestaan al zulke veilige therapieën voor het herstellen van het bot van vrouwen na de overgang. We hoeven die medicijnen dus niet eerst op dieren te testen.’ 

Kantelpunt

Van Driel vindt het vooruitstrevend dat ZonMw vanuit het programma Meer Kennis met Minder Dieren haar onderzoek mede heeft gefinancierd: ‘Het is moeilijk om proefdiervrij onderzoek gehonoreerd te krijgen.’ Volgens Zuidgeest staan we op een kantelpunt en kan het plotseling heel snel gaan. ‘Als je eenmaal de motor ontdekt hebt, trek je er niet meer met paard en wagen op uit.’ 

Tekst: Riëtte Duynstee
Foto: Proefdiervrij - Bas Kijzers Fotografie